加氢脱氮反应产物空冷器管束腐蚀分析

对加氢脱氮反应产物高压空气冷却器顶部管束的出入口、空冷器底部管束以及一个高压管箱箱体进行取样,通过金相观察、表面腐蚀产物形貌和能谱分析,并对空冷器管材的硬度、抗拉强度等进行了测试．对管箱体内管束焊接处进行了检测,证明该空冷器管束腐蚀不严重,也未发现裂纹。     

加氢空冷器NH_4Cl流动沉积特性数值模拟

针对失效频繁的加氢空冷系统,通过对NH_4Cl沉积过程的工艺关联分析,揭示了NH_4Cl颗粒的成因及沉积机理,基于Eulerian-Lagrange方法建立NH_4Cl沉积数理模型,模拟空冷器内多相流体系下NH_4Cl颗粒沉积分布特性。结果表明:空冷器内气液相及平均流速分布波动较大,导致部分管束内NH_4Cl颗粒沉积加剧,颗粒沉积多集中在管箱两侧底部及两侧边缘管束入口附近;空冷器内铵盐沉积速率存在临界值,当多相流的流速大于3.0 m/s时,铵盐颗粒的沉积速率稳定在一个相对较低的范围内,而当其流速小于3.0 m/s时,颗粒的沉积速率将随着流速的降低而迅速升高;数值计算结果与失效案例的统计结果及红外测温仪的检测结果基本一致。     

加氢高压空冷器管束穿孔泄漏失效分析

针对某加氢装置高压空冷器管束产生的穿孔泄漏现象，采用金相组织、力学性能、腐蚀产物分析和电化学测试等手段，并借助计算流体动力学软件Fluent对管束流场的数值模拟，分析了管柬失效的原因。结果表明．高压空冷器管束入口端钛管内衬为吸氢腐蚀破坏，钛管吸氢后在基体内部形成的大量脆性TiH2引起了表面的脆性粉化和剥落，而入口端较大的冲刷剪切力加速了腐蚀过程．并导致碳钢管束下在低的耐腐蚀性能及电偶腐蚀共同作用下发生快速腐蚀穿孔，最终导致了高压空冷器的失效。     

加氢空冷器入口静态混合器混合效果数值分析

采用Fluent软件中的Mixture模型和标准湍流模型,对加氢空冷器入口管道系统孔板式静态混合器的混合效果及其影响因素进行了数值分析。结果表明:多相流在流经静态混合器时,会形成反向的涡流,增强流体径向间的扩散。在现场实际工况下,混合效果的持续距离约为5.8 m。当流速处于2～4 m/s内,提高流速,混合效果明显增强。当流速高于6 m/s时,混合器的有效作用距离趋于稳定,对流速的变化不再敏感;当静态混合器的长径比为3.04、混合器管径与孔板直径的比值约为3.83、孔板倒角为45°时,混合效果最佳。     

翅片空冷器内外侧流体流动数值模拟与特性分析

采用FLUENT软件对电站空冷器内外侧的流场及压降特性进行数值模拟,得出随着通道宽度的减小,基管部分管内压降增加较快,建议采用14mm的基管尺寸为佳;翅片部分随着迎面风速的增加,流体阻力显著增加;翅片管间距变大,则间隙部位易形成空气旁路,不利于传热。与实验数据对比发现,FLUENT结果可参照使用。     

1．8Mt／a蜡油加氢脱硫装置高压空冷器腐蚀分析和控制

介绍中国石化镇海炼化分公司1．8Mt／a蜡油加氢脱硫装置高压空冷器的腐蚀情况,判断该空冷器存在典型的NH．HS,NH4 Cl垢下腐蚀,在出口底板处还形成了高速冲刷腐蚀。对腐蚀原因进行了详细的分析,结果表明,该空冷器设计的入口流速偏高、出口管线和空冷器变频器的非对称布置导致介质偏流、实际工况下装置加工原料的硫、氮含量峰值远远高于设计值,实际的Kp值大于0．5,注水量偏少,脱硫净化水回用带入氯离子,从而导致铵盐部分结晶形成垢下腐蚀。管箱隔板的平衡孔结构加剧冲刷腐蚀,导致管箱底板穿孔。阐述了装置所采取的系统性的控制措施,并对其效果进行了考察,提出了进一步的强化和改进措施。     

重油加氢装置高压空冷器管束的腐蚀与防护

通过对重油加氢装置VRDS两台高压空冷器腐蚀泄漏原因进行分析 ,指出工艺条件的变化是造成管束穿孔的主要原因。由于NH4 Cl和NH4 HS的沉积 ,造成管内流速和温度的变化 ,从而使腐蚀加剧。并提出了在高压、临氢、含湿硫化氢、富氯的苛刻条件下空冷器的修复处理办法及采取的防护措施 ,增加注水设施 ,空冷器出口端安装钛保护套管和注多硫化钠缓蚀剂可有效延长空冷器寿命。     

加氢装置高压空冷器的腐蚀与防护

介绍了某炼油厂加氢装置高压空冷器结构的特点、腐蚀机理和运行情况。检修期间对高压空冷器进行涡流检测,发现衬管部位处不同程度腐蚀。针对腐蚀采取了以下措施:优化了日常生产操作,做到高压空冷全开,保证物流分配均匀,做好高压缓蚀剂的注入工作;从高压空冷器腐蚀系数范围选择不同材质高压空冷;加强了注水水质的控制;改进了高压空冷器入口设备结构,并将衬管材质由钛材改为316L。通过多方面措施,保障了装置长周期运行。     

基于pH值计算的加氢空冷器系统腐蚀风险分析

对加氢反应流出物空冷器系统进行了腐蚀失效机理分析,构建了反应流出物多相流体系中溶液介质pH值的计算模型.当原料油进料量为105 t/h、空冷器操作压力为13 MPa时,分别考察原料油中硫、氮、氯含量及注水量等不同因素对空冷器系统溶液介质pH值的影响.结果表明:①与低温区域(温度低于140 ℃)相比,高温区域(温度高于145 ℃)溶液介质pH值低于5.5,空冷器的腐蚀失效风险较高;②综合原料油中不同硫、氯及氮含量对溶液介质pH值的影响,反应流出物空冷器入口温度在152℃时,溶液介质pH值在4.4～5.4存在较高的腐蚀失效风险;③空冷器注水量大于13 t/h时,可有效降低空冷器系统的腐蚀失效风险.建议在加工高硫、高氯等劣质原料油时,适量注入氨水或有机胺,以降低由pH值引起的空冷器腐蚀失效风险.     

加氢改质装置反应器馏出物管道失效分析

对某加氢改质装置反应器馏出物管道引出管泄漏问题进行了失效分析,通过对管道材料的化学成分、金相组织、力学性能、裂纹形貌特征和腐蚀产物的分析,探讨了裂纹形成、扩展到开裂的机理。给出了预防失效的措施。     

柴油加氢装置空气预热器腐蚀原因探析

观察现场拍摄的空气预热器腐蚀照片,以烟道气分析数据作为参考值,分析空气预热器大修前后工艺参数变化情况,探讨空气预热器腐蚀原因。     

加氢反应流出物中铵盐腐蚀及预防

随着加工原油的劣质化,加氢原料中S,N和Cl等腐蚀介质含量的增加,铵盐产生的腐蚀在加氢装置中更加突出。在2013年炼油区大修中,对加氢联合装置反应流出物中铵盐腐蚀情况进行了调查,主要检查了高压空冷器和高压换热器等重要设备的铵盐腐蚀情况,对各装置反应流出物铵盐腐蚀原因进行分析后提出在低腐蚀系数(Kp)环境下,保证NH4HS质量分数低于4%和监控铁离子含量的措施。     

加氢反应流出物空冷器出口配管的弯管冲蚀特性表征及数值预测方法

针对加氢反应流出物空冷器(REAC)出口管道系统频繁发生的冲蚀失效问题,揭示了复杂流动腐蚀环境下管道冲蚀失效机理,提出了以离子传质系数(kc)及三向应力求得的最大剪切应力(τm)作为REAC出口配管的弯管冲蚀特性关键表征参数;采用Mixture多相流模型和SST k-ω湍流模型对空冷系统的出口配管进行流体动力学数值模拟,对比分析获得了各弯管处的传质系数和最大剪切应力的分布规律。结果表明：REAC出口配管的弯管中传质系数kc与最大剪切应力τm的重合位置位于弯管8上的55°≤α≤85°管段,是冲蚀失效的高风险区域;失效案例解剖结果表明,基于传质系数kc、最大剪切应力τm分布预测的冲蚀失效高风险区域与弯管冲蚀泄漏失效的区域基本一致。研究成果有望为空冷器进出口管道系统的耐流动腐蚀优化设计、优化运行和在役风险检验提供理论支撑依据。     

碳三液相加氢反应器的模拟与分析

建立了碳三加氢反应器平推流模型 ,模型计算结果与生产数据吻合。根据模型的计算结果对生产装置进行了调整。适当降低反应压力可以减少绿油生成量 ,但不会影响加氢效果。存在最佳循环比 ,在最佳循环比下操作 ,即可以控制床层温升 ,又可以保持丙炔、丙二烯的具有高转化率     

离心式空气压缩机叶轮内湍流的数值模拟

应用粘性标准两方程湍流模型、三维雷诺时均N-S方程,采用非定常数值模拟方法,研究了带分流叶片离心式空气压缩机叶轮内部的流场分布情况。研究结果表明,压力面的静压大于相应位置吸力面的压力,最大静压位于压力面后缘;最大相对速度位于叶片入口,长叶片吸力面有回流现象,短叶片对遏止回流有明显作用;长叶片压力面前缘压力非定常波动最严重,后缘其次,叶片中部的压力波动最弱。该项研究成果可应用于叶轮结构的优化设计及指导叶轮的再制造。     

基于流动与传热耦模拟的空冷系统铵盐沉积特性研究

铵盐腐蚀是加氢反应出物空冷器(REAC)系统的典型失效形式。为了研究REAC系统中铵盐的腐蚀特性,采用混合模型、流体热传递模型和颗粒跟踪模型进行了数值模拟。结果表明,第一排和第二排管内各截面的温度和速度偏差较小。对于颗粒运动轨迹,颗粒的惯性起着重要作用,颗粒越小,在空冷器中沉积越均匀。然而,对于较大的颗粒,它们更倾向于从垂直弯头内侧下落,并在饱和前优先沉积在入口集箱和管道处。在换热器管材中,第二排管材的沉积数量大于第一排管材,高危管材主要集中在中部和右侧区域。在实际运行条件下,颗粒的动力学参数与堵塞位置相吻合。     

油-水旋流器粒级效率数值模拟

在对油-水旋流器的流场模拟基础上,采用RSM湍流模型和Mixture模型对其分离特性和粒级效率进行模拟。结果表明:在旋流器中,不同粒径的颗粒运动轨迹不同,离散相颗粒的分离效率随着粒径的增大而增大;不同粒径的流体质点在同一旋流器中的运动轨迹、速度、分离特性等方面都有较大的差别;旋流器的轴心处会形成油核,且油核的形状与油滴的大小直接相关,旋流器的主要分离过程在圆锥段完成。